MENINGKATKAN DAYA TAHAN TERHADAP GEMPA PADA GEDUNG KECIL, RUMAH, DAN PRASARANA DAERAH

MENINGKATKAN DAYA TAHAN TERHADAP

GEMPA PADA GEDUNG KECIL, RUMAH,

DAN PRASARANA DAERAH

Gregory A. J. Szakats

BE(Civil), MIPENZ (Civil & Struktural), MIStructE, IntPE AC Consulting Group Limited

Consulting Engineers, P.O. Box 2934, Wellington, New Zealand. www.acconsulting.co.nz Tel: (64 4) 472 3377

Siapakah yang mensponsori buklet ini?

Bank Dunia, melalui kantor Dana Bantuan Multi-Donor mereka di Banda Aceh, Indonesia, melihat perlu adanya sebuah “Pedoman Lapangan” untuk membantu para insinyur KDP meningkatkan standar ketahanan terhadap gempa pada rumah2 dan prasarana daerah.

Persiapan buklet ini didanai oleh The New Zealand Agency for International Development (NZAID).

Tujuan Buklet Ini

Buklet ini menyajikan beberapa saran untuk memperbaiki daya tahan bangunan terhadap gempa bumi.

Saran-saran yang dimaksud mencakup hal-hal dibawah ini:

• Prinsip-prinsip dasar pembangunan gedung tahan gempa.

• Panduan untuk memperbaiki dan memperkuat bangunan-bangunan dan prasarana umum yang dibangun oleh arsitek.

• Panduan untuk memperbaiki dan memperkuat bangunan-bangunan dan prasarana umum yang tidak dibangun oleh arsitek

• Panduan untuk memperbaiki kualitas bangunan (bahan baku dan tenaga kerja) dan pemantauan pembangunan (kami sangat mengutamakan kualitas bahan baku dan pengawasan pembangunan yang teliti).

Buku Panduan ini meliputi jenis-jenis bangunan sebagai berikut:

• Rumah tradisional satu lantai (dengan tembok batako dan tiang-tiang praktis).

• Gedung sarana umum skala kecil (maksimal dua lantai, daya tampung maksimal 50 orang).

• Prasaran umu lainnya.

Perbaikan-perbaikan yang disarankan tidaklah sulit dilaksanakan, dan juga tidak mahal. Tapi dibutuhkan perubahan cara berpikir untuk bisa menerima beberapa dari perubahan yang disarankan.

Sebagian besar dari perbaikan tersebut akan dilakukan sedikit demi sedikit; tapi lambat laun, kenutungan dari semua perubahan tersebut akan terlihat dengan jelas.

Saran-saran yang terdapat di dalam buklet ini juga akan membantu anda mendidik para mandor dan tukang bangunan untuk memperbaiki cara kerja mereka dan mengajarkan mereka untuk menolak mutu kerja yang rendah.

KAmi juga mendukung anda untuk mendidik pemilik rumah tinggal maupun pemilik bangunan usaha mengenai pentingnya bangunan tahan gempa.

Salinan dari buklet ini dapat di-download di: www.acconsulting.co.nz

Rancangan Spesifik untuk bangunan yang lebih besar tidak dicakupi buklet ini. Walaupun buklet ini tidak mnecakupi gedung-gedung yang lebih dari dua lantai dan gedung yang memiliki fungsi khusus, prinsip dasar perancangan gedung tetapa berlaku pada gedung-gedung tersebut.

Kami sangat menyarankan bahwa para pembangun berkonsultasi dengan seorang insinyur yang berpengalaman sebelum dibangunnya gedung-gedung besar di daerah rawan gempa karena banyak sekali aspek lain dalam pembangunan gedung tahan gempa yang harus dipertimbangkan.

Elemen yang akan sangat dipertimbangkan oleh insinyur ahli bangunan tahan gmpa adalah prinsip ductility (kemampuan sebuah structure untuk berubah bentuk sambil tetap bisa menahan beban yang harus ditahan dan mengurangi pengaruh goncangan pada saat gempa dan setelahnya) dan kemampuan menaati peraturan-peraturan rancangan dengan setepat-tepatnya agar bangunan tersebut memenuhi semua ketentuan prinsip ductility Perancang gedung harus mengikuti peraturan-peraturan yang sudah ada ketika merancang gedung yang lebih besar. Banyak perguruan tinggi yang menawarkan kelas-kelas yang mengajarkan pembangunan gedung tahan gempa.

Prakata

Tujuan Dari Teknik Pembangunan Anti Gempa

Berikut ini adalah tujuan dari teknik pembangunan anti gempa:

• Menghindari adanya korban jiwa yang disebabkan oleh runtuhan bangunan pada saat terjadinya gempa. (sebuah gempa design atau gempa ultimate limit state)

• Mengurangi korban luka-luka dan kerusakan bangunan (termasuk isinya) yang disebabkan oleh gempa sedang (gempa serviceability limit state).

Prasarana/Gedung seharusnya bisa dilangsung digunakan setelah dibersihkan.

• Mengurangi kerusakan dan gangguan terhadap penghuni daerah yang dilanda gempa sedang dan ringan.

• Mempertahankan kegunaan utama dari prasarana/gedung.

• Melindungi orang yang berada di luar gedung.

• Melindungi property dan lingkungan di sekitarnya.

Note:

• Cara terbaik untuk melindungi nyawa manusia adalah memastikan bahwa gedung tidak runtuh.

• Kebanyakan bangunan tradisional dibangun menggunakan bahan yang lemah dan kemungkinan akan runtuh secara tiba-tiba.

• Ada pertanda tingkat daya tahan yang jelas untuk bangunan rapuh; paling rendah: sedikit kerusakan yang terlihat; paling tinggi: kemungkinan runtuh total.

• Kerapuhan tiba-tiba adalah penyebab utama dari keruntuhan dan harus dicegah.

Pembangunan Tahan Gempa

Syarat-syarat yang harus dipenuhi sebuah gedung tahan gempa adalah sebagai berikut:

• Dibentuk dan disusun dengan baik.

• Dirancang secara baik dan teliti.

• Dibangun dengan baik.

Jika salah satu dari elemen diatas lemah, maka bangunan yang dibangun tidak akan menjadi bangunan tahan gempa.

Apakah Gempa Sedang?

The New Zealand Code menjabarkan sebuah gempa sedang sebagai gempa berskala Richter 6.5 yang terjadi pada jarak 20km dari lokasi.

Kode-kode lain punya definisi yang berbeda. Ini sama dengan This Modified

MM8 dijabarkan sebagai berikut: Kerusakan ringan pada banguna yang dirancang

secara khusus; kerusakan sedang yang disertai oleh beberapa bagian kecil yang runtuh pada sebuah bangunan biasa; kerusakan tingkat tinggi pada bangunan yang dibangunan secara sembarangan.

Runtuhnya cerobong asa rumah maupun pabrik, tiang-tiang, monument, tembok; perabotan rumah yang berat terpelanting.

Gempa Besar Sumatra-Andaman (26 Desember 2004)

Di Banda Aceh, gempa ini termasuk gempa sedang (hal ini dinilai dari guncangan dan tingkat kerusakan).

• Gempa 2004 di Banda Aceh dinilai lebih rendah dari pada gempa “design” menurut definisi: SNI 03-1726 (lihat Rekomendasi No. 24)

• Sebagian besar dari bangunan satu dan dua lantai selamat dari gempa, termasuk beberapa yang dibangun secara tradisional.

• Gempa 2004 menyebabkan banyak keretakan serta kerusakan-kerusakan lain pada gedung.

• Gempa 2004 seharusnya dipandang sebagai sebuah peringatan.

• Gedung-gedung yang telah mengalami keretakan tidak akan selamat pada gempa berikutnya.

• Akibat gempa tersebut sebaiknya dipandang sebagai sebuah kesempatan untuk memperbaiki kualitas bangunan tradisional dan non-tradisional.

Hasil Pengamatan Gedung-gedung yang Selamat di Aceh:

Hasil pengamatan dari sejumlah besar bangunan satu dan dua lantai (sebagian selamat, sebagian runtuh) di Aceh menunjukkan bahwa:

• Bangunan kayu dapat bertahan dengan baik.

• Bangunan berkerangka besi dapat bertahan dengan baik (dengan beberapa pengecualian)

• Bangunan semen yang diperkuat dapat bertahan dengan baik

• Bangunan batako dengan sambungan dan rancangan yang tepat dapat bertahan dengan baik.

• Bangunan batako tanpa sambungan dan rancangan yang tepat tidak bertahan dengan baik. – ini mencakupi kebanyakan rumah-rumah kelas menengah yang lumayan baru dibangun.

• Bangunan semen yang tidak dperkuat secara baik tidak bertahan dengan baik.

Jika ingin membangun gedung dengan batako atau semen yang diperkuat kerangka besi, maka perlu adanya pengetahuan mengenai teknik pembangunan yang baik dan benar. Ucapan Terima Kasih

Kami mengucapkan segenap terima kasih kami kepada the Earthquake Hazard Centre, School of Architecture, Victoria.University of Wellington, New Zealand dan the New Zealand Society for Earthquake Engineering karena telah mengizinkan penggunaan materi penelitian mereka dalam buklet ini.

Saran-saran untuk Memperbaiki Daya Tahan Bangunan

Terhadap Gempa

Prinsip Rancangan secara umum:

Saran No. 1: Bangunan harus bisa menahan tekanan horizontal dari arah mana pun ... 6

Saran No. 2: Tekanan horizontal harus disalurkan ke tanah ……... 10

Saran No. 3: Konsep alternatif untuk melawan beban lateral (dari samping) ... 18

Saran No. 4: Merancang bangunan agar dapat menahan tekanan ... 21

Saran No. 5: Pastikan semua unsur bangunan terikat dan tersambung dengan baik. ... 24

Saran No. 6: Hindari kelemahan struktural dalam perancangan gedung …... 25

Saran No. 7: Hindari bahan yang rapuh dan tindakan yang tidak bertanggungjawab ... 28

Saran No. 8: Lokasi bangunan dan fondasi... 29

Sistem Struktural Yang Biasa Digunakan Untuk Menahan Tekanan Gempa. Saran No. 9: Tembok semen yang diperkuat kerangka ... 30

Saran No. 10: Kerangka Penahan momentum ... 32

Saran No. 11: Kerangka Tahan Ketegangan ... 33

Saran No. 12: Kerangka tahan ketegangan dan tekanan ... 35

Saran No. 13: Lantai Diafragma ... 37

Saran No. 14: Perancangan unsur-unsur non-struktural... 42

Beberapa Masalah Spesifik Dalam Perancangan Saran No. 15: Memahami tembok batako …... 44

Saran No. 16: Hindari adanya lantai/tingkat yang lemah ... 48

Tipe-tipe Bangunan Tertentu Saran No. 17: Meningkatkan kualitas bangunan komersil dengan bagian depan yang terbuka ………... 51

Saran No. 18: Meningkatkan kualitas rumah tradisional ………... 53

Perancangan Bangunan Semen Berkerangka Saran No. 19: Perancangan Bangunan Semen Berkerangka ... 54

Bahan Bangunan dan Kualitas Konstruksi Saran No. 20: Bahan bangunan harus berkualitas tinggi …... 58

Saran No. 21: Pemeriksaan dan pengawasan konstruksi ... 59

Saran No. 22: Pelatihan Buruh Bangunan ... 60

Saran No. 23: Konstruksi Beton ……... 61

Bacaan Tambahan Saran No. 24: Referensi serta bahan bacaan tambahan... 64

Saran No. 1: Bangunan harus bisa menahan tekanan

horizontal dari arah mana pun

Beban Gempa

• Gempa menyebabkan guncangan pada tanah.

• Tingkat keparahan beban gempa tergantung pada lokasi – periksalah peraturan mengenai standar bangunan di daerah anda.

• Guncangan tanah dapat menambah beban pada unsur-unsur bangunan, guncangan tanah yang lebih kuat atau unsur-unsur bangunan yang lebih besar dapat menambah beban.

• Beban gempa cenderung horizontal (walaupun tetap ada komponen vertical) • Gempa dapat menyerang dari arah manapun.

• Beban gempa akan dating bersiklus.

• Bayangkan jika anda berdiri di bak sebuah truk yang tiba-tiba bergerak cepat, mengerem mendadak, dan bergerak lagi, berulang-ulang kali. Akan sangat sulit untuk tetap bisa berdiri.

• Sekarang coba bayangkan sebuah gedung berada di bak truk tersebut. Kebanyakan bangunan batako dengan semen lemah akan langsung runtuh. Gedung tinggi dan kurus akan langsung rubuh.

• Bangunan yang tak terlalu berat, proporsional, dan dengan sambungan yang baik dengan fondasinya akan tetap utuh.

• Harus diingat bahwa sebuah bangunan yang telah memenuhi semua syarat bangunan tahan gempa belum tentu dapat bertahan melawan tsunami.

ILUSTRASI (DARI KIRI KE KANAN)

1. TRUK MENAMBAH KECEPATAN

2. TEKANAN KELEMBAMAN (INERTIA FORCE) PADA GEDUNG 3. TEKANAN KECEPATAN (ACCELERATION FORCE)

4. TRUK MENGEREM

5. TEKANAN KELEMBAMAN (INERTIA FORCE) PADA GEDUNG 6. TEKANAN YANG DIAKIBATKAN PENGURANGAN KECEPATAN

Menahan Beban Gempa

Agar dapat menahan beban dari arah manapun, bangunan harus bisa menahan beban dari dua sudut orthogonal. Perancang bangunan biasanya akan mempertimbangkan factor x dan y secara terpisah. Beban gempa dari arah manapun dapat dijadikan komponen x dan y yang dapat ditahan oleh bangunan jika beban dating dari dua arah tersebut.

Beban dapat ditahan oleh:

• Kerangka Penahan momentum

• Braced frames

• Tembok kokoh

• Kerangka yang dilapisi batako (metode ini sebaiknya hanya digunakan pada bangunan satu atau dua lantai saja).

Pastikan semua elemen yang dibutuhkan untuk menahan beban dari dua arah orthogonal sudah disiapkan sejak tahap perancangan konsep. Jumlah elemen-elemen yang dibutuhkan harus cukup untuk setiap arah dan sebaiknya tersebar menutpi lebar dan tinggi gedung.

Beban dan Perpindahan Akibat Gempa

Ketika gempa mengguncang tanah, tanah dibawah sebuah bangunan akan berpindah secara lateral. Beban di bagian atas bangunan disebabkan oleh pengaruh dari

perpindahan tersebut. Tekanan terberat dan perpindahan biasanya terjadi sedikit diatas ketinggian fondasi (reaksinya kadang berbeda pada gedung tinggi dan lentur).

Beban Gempa Merupakan Fungsi Dari:

• Zona Seismis – dan jarak ke pusat gempa.

• Berat jenis bangunan

• Masa getaran bangunan – biasanya ditentukan oleh ketinggian bangunan atau elemen yang digunakan untuk menahan beban.

• Bahan-bahan fondasi (tanah atau batu-batuan).

• Perhitungan tipe bangunan (bahan, tingkat ductility, peredaman getaran).

• Kategori Bangunan (Faktor Resiko dan Kepentingan)

• Faktor-faktor khusus.

Hal-hal Yang Harus Diperhatikan:

• Bangunan kaku atau bahan kaku seperti tembok kokoh akan lebih menarik beban daripada elemen-elemen yang lebih lentur seperti kerangka penahan momentum.

• Bahan berat seperti genteng akan menyebabkan beban lebih besar daripada bahan yang lebih ringan.

• Zona Seismis sangat berpengaruh pada beban gempa design, begitu pula jarak dari pusat gempa.

• Subgrade type (Tanah, Batu, dll) juga berpengaruh.

• Hindari penggabungan elemen-elemen berbeda type agar bisa lebih menahan beban dari arah yang sama.

• Kelamahan struktural, bahan yang lemah dan rapuh, sambungan yang kurang baik, dan kesalahan dalam perencanaan dapat mengurangi kemampuan bangunan dalam menahan beban horizontal.

• Pada saat terjadinya gempa sedang hingga berat, keerusakan pun dapat terjadi pada bangunan-bangunan yang dirancang dengan baik. Bangunan harus dirancang dangan baik sehingga tidak runtuh walaupun mengalami kerusakan.

• Sangat tidak praktis dan mahal jika kita coba merancang bangunan yang tak akan rusak sedikitpun saat gempa.

Ductility

Ductility adalah kemampuan sebuah bangunan untuk menahan dan mengurangi pengaruh beban yang berulang-ulang setelah tekanan pertama, artinya bangunan tersebut dapat menahan beban gravitasi tanpa mengalami keruntuhan.

Sebuah bangunan atau elemen yang ductile biasanya tak kuat menahan tegangan. Perancang harus memastikan bahwa elemen-elemen tersebut disusun dengan baik untuk menghindari keruntuhan akibat tekanan.

Peraturan-peraturan bangunan biasanya memperbolehkan digunakannya beban seismis yang lebih rendah pada saat merancang struktur ductile yang disusun dengan baik, hal ini dibanding beban seismis yang boleh digunakan pada bangunan elastis.

Bangunan satu dan dua lantai biasanya dirancang sebagai bangunan elastis.

Bangunan juga harus dirancang agar bisa menahan beban angin. Beban angina harus selalu ditahan secara elastis.

Rancangan ductile sebaiknya diaplikasikan pada semua jenis bangunan, termasuk

bangunan elastis. Bangunan yang memiliki ductility cenderung akan bertahan lebih lama daripada bangunan biasa.

(Catatan: bahan atau unsure yang rapuh bisa hancur tiba-tiba jika sudah melewati batas elastisitasnya.)

Saran No. 2: Tekanan horizontal harus disalurkan ke

tanah. (Jalur Beban Seismis)

Memahami Jalur Beban Seismis

• Gempa bumi manghasilkan tekanan lembam pada sebuah bangunan.

• Jalur beban harus dirancang secara jelas untuk meindahkan segala beban langsung ke tanah.

• Jalur beban tidak boleh terputus, semua beban harus dipindahkan ke fondasi.

• Atap termasuk beban utama.

• Struktur atap harus ditahan agar dapat menyalurkan beban ke tembok (diafragma adalah metode yang biasa digunakan).

• Beban tersebut lalu dibawa menuju fondasi oleh tembok samping atau kerangka moment resisting.

• Tembok termasuk beban utama

• Tembok berbeban depan (tembok yang menghadap beban gempa) akan menyalurkan bebannya keatas menuju palang penahan atau kebawah menuju fondasi.

• Palang penahan mengikuti jalur beban atap seperti yang disebut diatas.

• beban juga bisa dipindahkan secara horizontal lewat tembok dan tiang.

• Tembok samping (paralel terhadap) dapat menahan beban pada tembok kokoh (dan lentur.)

• Beban total lalu dipindahkan ke fondasi dan kembali ke tanah atau batu-batuan dasar.

• Segala beban harus disalurkan ke fondasi, lalu fondasi harus menyalurkan beban ke tanah atau batu-batuan dasar.

• beban lain yang harus dipertimbangkan adalah isi bangunan, khususnya jika gedungnya digunakan sebagai penyimpanan mesin, tanki air, atau peralatan lain.

• Harus diingat bahwa gempa dapat dapat dari arah manapun, prinsip-prinsip yang dirincikan diatas harus digunakan untuk mengantisipasi gempa dari segala arah.

ILUSTRASI 1

a. beban tembok samping (wall in plan loads)

b. beban atap (struktur, palang penahan, dan plafon) c. beban tembok depan (wall face loads)

USTRASI 2 & 3 IL

oof loads)

bok (wall resists loads)

USTRASI 4 a. beban atap (r

b. beban yang ditahan tem

IL

mbok depan (wall face loads) ILUSTRASI 5

a. beban te

enahan (bond beams) a. palang p

ILUSTRASI 6&7 a. palang penahan

b. tembok menunjukkan daya tahan palang c. beban yang ditahan tembok (wall resists loads)

GAMBAR 6: Gedung dua lantai yang memiliki lebih dari satu jalur

pemindahan beban ke arah x.

a. tekanan lembam dari arah x (inertia force from x direction) b. guncangan gempa (earthquake shaking)

GAMBAR 7: Gedung dua lantai yang memiliki lebih dari satu jalur

pemindahan beban ke arah y.

a. tekanan lembam dari arah y (inertia force from y direction) b. guncangan gempa (earthquake shaking)

HALAMAN 12

GAMBAR 14: Jalur beban untuk tekanan lembam pada kerangka

moment resisting.

a. tekanan lembam (inertia forces) b. bentuk cacat/rusak (deformed shape)

GAMBAR 12: Jalur beban untuk tekanan lembam pada kerangka

moment resisting.

a. tekanan lembam (inertia forces) b. bentuk cacat/rusak (deformed shape)

Saran No. 3: Konsep alternatif untuk melawan beban lateral

(dari samping)

Sistem utama untuk menahan beban lateral adalah:

• Tembok Kokoh

• Kerangka penahan momentum

• Kerangka dengan palang penahan

• Sebuah bangunan bisa saja memiliki system yang beda untuk mengantisipasi gempa dari tiap arah.

• Harus diingat bahwa tiang kecil hanya bisa menyalurkan beban gravitasi bumi saja; tiang tersebut terlalu lentur untuk menahan beban lateral.

• Masing-masing system ada keuntungan dan kerugiannya.

• Bahan bangunan juga akan menentukan system mana yang harus digunakan.

• Tembok beton berkerangka besi (tembok kokoh) yang dibangun diatas fondasi yang dirancang dengan baik adalah system terbaik untuk menahan beban seismis pada bangunan rendah hingga sedang. Kebanyakan insinyur biasanya

menggunakan tembok kokoh RC.

• Tapi tembok RC mahal dan memerlukan fondasi yang mahal seta membatasi tata letak internal.

• Kerangka moment resisting hanya berfungsi dengan baik jika dirancang dengan tepat (harus diperhitungkan kemungkinan terjadinya keretakan).

• Tembok kaku akan merubah jalur beban dan merusak desain gedung jika tidak dipisah.

Perancang gedung harus memilih kombinasi dari elemen-elemen diatas agar dapat menciptakan ketahanan terhadap serangan dari dua arah orthogonal.

Pentingnya Adanya Tiang yang Kuat

Pengalaman telah menunjukkan bahwa tiang atau kolom sangat rentan terhadap gempa. Experience has shown that columns are vulnerable to failure in earthquakes. Beberapa alas an kenapa ini sering terjadi adalah kebiasaan merancang tiang kecil/kurus yang tak terikat dengan baik (atau jarak terlalu lebar antara ikatan tiang).

Jika tiang rusak, makin tinggi kemungkinan bangunan akan runtuh. Saran

• Pastikan tiang lebih kuat daripada palang penahan.

ILUSTRASI

Konsep alternatif untuk melawan beban lateral

TINGKAT KETINGGIAN (ELEVATION)

RENCANA (PLAN)

BENTUK PANTULAN ( TINGKAT KETINGGIAN)

KERANGKA MOMENT RESISTING

TEMBOK KOKOH

Saran No. 4: Merancang bangunan agar dapat

menahan tekanan

Rancangan Bangunan

Bangunan harus memenuhi syarat-syarat di bawah ini agar dapat bertahan melawan gempa sedang hingga berat:

• Tersusun dengan baik

• Dirancang dengan baik

• Dibangun dengan baik..

Ketiga unsur diatas amatlah penting. Jika susunan gedung tidak tepat maka beban terhadap struktur akan meningkat. Hal ini akan menguak segala kelemahan kualitas bangunan..

Peraturan Bangunan cenderung berkonsentrasi pada rincian desain bangunan; maka dari itu si perancang harus memastikan bahwa susunan dilakukan dengan baik

Pentingnya Simetri

Susunan bangunan harus disetujui oleh klien, arsitek, dan insinyur. Selalu akan ada kesepakatan yang harus dibuat.

Elemen-elemen penahan beban seismis sebaiknya disusun secara simetris. Pentingnya susunan yang simetris meningkat seiring tingginya gedung.

Elemen yang penting untuk menahan beban seismis (contoh: tembok, kerangka) sebainya disebar secara simetris dan teratur menghadap ke dua arah dasar gedung. Tembok dan kerangka sebaiknya dipasang di batas pinggir bangunan. Jika semua elemen tersebut dipusatkan pada satu lokasi, maka elemen-elemen tersebut akan mengakibatkan puntiran pada bangunan; dan puntiran ini bisa mengakibatkan runtunhya gedung. Simetri

sebaiknya diupayakan pada kedua arah orthogonal.

Ketika membangun gedung berbentuk “L” atau “U”, skema gedung sebaiknya dibuat dengan rasio panjang-lebar kurang dari 1 banding 3. Jika ini tak memungkinka, maka sebaiknya sayap gedung dijadikan bangunan terpisah.

Asimetri vertical juga sangat penting untuk dihindari jika membangun gedung lebih tinggi dari satu lantai. Elemen penaha beban lateral utama harus tersusun secara konsisten dari bawah samapi atas gedung. Hindarilah perubahan berat jenis dianatara lantai

Pertimbangan Lain dalam Merancang Bangunan

Daya tahan terhadap gempa bukanlah satu-satunya hal yang harus dipertimbangkan oleh si perancang bangunan. Hal-hal dibawah ini juga harus dipertimbangkan.

• Defleksi, termasuk defleksi yang diakibatkan pergantian suhu dan gerakan-gerakan lain.

• Daya tahan terhadap api; perlindungan terhadap petir.

• Daya Tahan terhadap cuaca; pengendalian tingakt air permukaan.

• Daya tahan (termasuk terhadap serangan serangga) / stabilitas bahan bangunan

• Proses pembangunan dan kecepatan pembangunan.

• Daya tahan bangunan terhadap waktu.

• Rancangan khusus untuk daerah tropis.

• Insulasi buat mengendalikan suhu; ventilasi, dan efisiensi energi.

• Cahaya alami

• system saluran pipa.

• Keamanan, keleluasaan pribadi penghuni, insulasi akustik.

• Seiring dengan budaya, agama, dan tradisi local.

• Estetika

• Adanya bahan baku yang memadai.

• Adanya tenaga buruh.

ILUSTRASI

SUSUNAN BANGUNAN / KELEMAHAN STRUKTURAL

CONTOH BAIK

CONTOH BURUK

CONTOH BAIK

CONTOH BURUK

TINGKAT KETINGGIAN (ELEVATION)

Elemen penahan beban lateral berat

Saran No. 5: Pastikan semua unsur bangunan terikat

dan tersambung dengan baik.

Semua unsur gedung, termasuk elemen non-struktural harus saling terkait.

• Jalur beban telah dibahas diatas.

• Beban seismis dapat dating darai segala arah.

• Semua unsure bangunan harus terikat dengan baik untuk mamastikan bahwa beban tersalurkan sebagaimana mestinya, tanpa tergantung dari arah datangnya beban.

• Beban dari arah manapun harus disalurkan

• Beban harus disalurkan lewat beberapa siklus.

• termasuk dasar ke palang, dasar ke tembok, dan tembok serta tiang ke fondasi.

• Kaitan dibutuhkan untuk menjalankan siklus beban; untuk mencapai tujuan ini dibutuhkannya bahan yang tahan tekanan dan tegangan.

• Kelamahan kaitan sebaiknya dihindari.

• Cara mengikat elemen yang paling mudah untuk bangunan beton adalah menggunakan kerangka penyangga yang terbuat dari baja.

• Baja termasuk bahan yang ductile material; baja dapat menahan bangunan melewati banyak siklus.

• Penggunaan konektor baja disarankan untuk bahan bangunan yang lain.

• Upaman dan pelapisan luar harus disambung ke bangunan untuk memastikan agar tidak jatuh ke jalan dan melukai pejalan kaki.

• Cerobong asap, sandaran dinding, dan fitur berbahan batako lainnya harus tersambung secara kuat ke bangunan. Lebih baik kalau fitur- fitur tersebut tidak digunakan sama sekali. Bahan rapuh seperti batako dan mortar seringkali tidak bisa bertahan melawan beban bersiklus.

Atap sebaiknya terbuat dari bahan ringan

Jika bahan bangunan yang berat akan digunakan pada tingkat jauh dari tanah, semua sambungan harus dipasang secara kuat dan teliti.

Saran No. 6: Hindari kelemahan struktural dalam

perancangan gedung

Konsep rancangan dan susunan bangunan harus menghindari (atau mempertimbangkan) kelemahan struktural seperti asimetri pada rancangan dasar dan tinkat ketinggian. Bangunan sebaiknya simetris.

• Jalur beban yang tak terputus dari atap hingg fondasi.

• Dimensi unsur struktural sebaiknya moderat. Hindari tiang, penyangga, dan tembok yang tipis.

• Semua elemen, khususnya elemen berat, dipastikan tersambung dengan baik.

• Sambungan yang kuat antara bangunan dan fondasi.

• Atap dan elemen bagian atas bangunan yang lain sebaiknya terbuat dari bahan ringan.

• Pemindahan beban horizontal menggunakan diafragma.

• Jarak yang cukup dari gedung sebelah.

• Hilangkan kelemahan struktural seperti tangga yang juga berperan sebagai penyangga (yang menyalurkan beban seismis).

• Sambungan yang kuat dari bangunan utama kea tap, lorong, dan bagian-bagian lain seperti cerobong asap.

Hindari:

• Lantai lunak, yaitu lantai yang tidak sekokoh lantai yang lain. (lihat saran. No. 16)

• Efek tiang pendek, (lihat saran No. 15)

• Elemen non-struktural yang menarik beban – ini akan mengakibatkan munculnya lebih dari satu jalur beban.

• Asimetri pada desain yang mengakibatkan kelainan pilinan.

• Asimetri pada tingkat ketinggian

• Tekanan dari bangunan sekitatr, terutam jika tinggi tiap lantai pada masing-masing gedung tidak seragam.

• Lubang lebar (pintu dan jendela) dekat pojokan bangunan.

• Lubang lebar pada tembok-tembok diafragma.

• Sambungan lemah antar lapisan lantai dan tiang-tiang penyangga.

• Tangga beton yang terkait pada lapisan semen atap dan lantai; tangga beton sebaiknya tekait pada satu tingkat dan diuat agar bisa melouncur ke level berikutnya.

• Bahan-bahan berat, lemah, dan rapuh pada umumnya.

• Atap berat

• Pipa saluran air yang dipasang didalam tiang kurus; hal ini hanya boleh dilakukan pada tiang yang besar.

Daya tahan sebuah bangunan terhadap gempa harus dipertimbangkan sejak awal proses desain. Sangan susah untuk mencapai daya tahan yang diinginkan setelah proses rancangan. Jika si Arsitek menginginkan bangunan asimetris, bangunan tersebut masih bisa dirancang untuk tahan gempa (walaupun topic ini tak dibahas dalam buklet ini).

Gambar 4: Gedung berbentuk L menyebabkan kerusakan di

persimpangan dua sayap gedung.

a) lokasi dimana lantai mengalami kerusakan maksimal b) kecil (small)

c) guncangan gempa (earthquake shaking) d) besar (large)

Gambar 5: Masalah perpindahan beban mengakibatkan

kerusakan berat di persimpangan dua sayap gedung.

a) efek robekan di ujung gedung

Pastikan bahwa bangunan yang bersebelahan tidak saling meniban Bangunan harus dibangun dengan jarak antara satu sama lain agar tidak saling meniban/membentur pada saat adanya gempa.

Biasanya jika bangunan berekerangka dipisah dengan jarak paling sedikit 0.01 H, tidak akan terjadi pembenturan(misalnya 2 gedung setinggi 6 meter harus dipisahkan dengan jarak 60mm.) jika lantai gedung tidak disejajarkan hingga 20% maka separasi vertical harus ditingkatkan hingga 0.0125 H. Untuk bangunan yang menggunakan tembok kokoh berkerangka, jarak separasi dapat dikurangi hingga masing-masing 0.005H dan 0.0061H.

Masalah Lain.

Masalah lain yang dapat mempengaruhi reaksi bangunan terhadap gempa.

• Semua tembok exterior harus dirancang untuk bisa menahan beban angin.

• Kerangka pintu dan jendela juga ahrus dirancang dengan baik.

Laporan Konsep Rancangan

Kami menyarankan anda menyiapkan Laporan Konsep Rancangan. Laporan ini harus menggambarkan:

• Sistem-sistem struktural utama.

• Sistem penahan beban lateral (tembok kokoh, kerangka penahan momentum atau kerangka dengan penyangga).

• Beban yang digunakan (zona seismis, zona angina, beban hidup.)

• Kondisi tanah.

Saran No. 7: Hindari bahan yang rapuh dan tindakan

yang tidak bertanggungjawab

Bahan bangunan yang rapuh seperti bata, batako tanpa kerangka besi, dan semen tanpa kerangka sebaiknya tak digunakan untuk menahan beban vertikal dan lateral.

Bahan rapuh biasanya bersifat kaku, lemah, dan berat. Itu berarti bahwa mereka akan lenih menarik beban lateral dibanding bahan fleksibel. Kebanyakan bahan rapuh hanya dapat menahan beban tekanan karena daya rentang mereka rendah.

Bahan rapuh dapat retak pada gempa sedang; ini mengurangi daya tahan mereka terhadap beban lateral susulan.

Bahan rapuh biasanya dapat jatuh seketika tanpa peringatan jika diserang gempa kuat; biasanya setelah itu element tersebut tidak dapat menahan beban gravitasi sekalipun dan aka mengakibatkan bangunan ambruk total.

Bahan ductile lebih lentur dan bisa menahan beban gravitasi tanpa mengalami

keambrukan (dan mengurangi energi beban) walaupun melewati beberapa siklus beban setelah serangan pertama.

Kebanyakan baja modern dengan daya rentang termasuk bahan yang ductile. Struktur sambungan dan tiang yang diperkuat baja biasanya menambah ductility sebuah bangunan dan menghindari resiko keambrukan. Struktur kayu yang dirancang dengan baik juga termasuk bahan ductile.

Dibutuhkan design yang spesifik untuk membuat bangunan yang sepenuhnya ductile, yang biasanya dibuat oleh beton berkerangka atau baja struktural. Perancangan bangunan ductile tak termasuk cakupan buku ini.

Jika penggunaan batu-batuan tanpa kerangka tidak dapat digunakan, pastikan mortar yang digunakan dapat menahan gerakan. Jika mortar dibuat dari semen, batu kapur, dan pasir bisa menahan beban lebih baik daripada campuran semen dan pasir; kelemahan batu kapur tidak akan mempengaruhi, malah akan memperkuat.

Saran No. 8: Lokasi bangunan dan fondasi.

Hindari lokasi bangunan yang berbahaya.

Bangunan sebaiknya tidak dibangun diatas tanjakan tajam yang biasanya tidak stabil, atau dibawah tanjakan yang rawan longsor.

Jangan membangun terlalu dekat pinggir sungai; bangunan sebaiknya berjarak paling dekat 6 meter dari pinggir sungai pada saat banjar, dan lantai sebaiknya paling sedikit 500mm diatas level banjar. Angka2 tersebut bisa lebih tinggi pada sungai-sungai yang besar.

Pertimbangkan juga apa yang bisa terjadi bila hujan jatuh diatas atau dekat bangunan. Cara mengalirnya bagaimana? Apakah pembuangan lain diperlukan? Kalau iya, air yang mnegalir di pipa pembuangan akan dibuang dimana?

Bangunan harus mempunyai fodasi yang ditanam di tanah. Fondasi bisa dibilang adalah bagian terpenting dari sebuah bangunan.

Sebuah bangunan dengan fondasi rapuh tidak akan bisa bertahan dalam gempa.

• Bahan dasar fondais harus bisa menahan beban minimal 100 kPa

• Tanah yang tidak stabil sebaiknya dihindari.

• Kualitas tanah yang buruk dapat mengakibatkan serangan seismis yang lebih kuat.

• Tanah pada tingkat fondasi harus bebas dari air.

• Jika ada air diatas tanah, pastikan ada system pembuangan air yang baik; level pipanya harus lebih dalam dari fondasi.

• Bangunan sebaiknya tidak dibangun diatas jalur gempa.

• Jika sebuah bangunan harus didirikan di daerah yang telah ditentukan sebagai

daerah rawan gempa, maka bangunan harus dirancang secara spesifik (diluar

cakupan buklet ini.)

• Pemeriksaan situs bangunan adalaha langkah terpenting dalam proses perancangan.

• Jenis tanah, perubahan dalam lapisan tanah, jarak kedalaman tanah hingga

menyentuh batu, dan jarak kedalaman ke lapisan air terdekat dapat mempengaruhi akibat pengaruh beban.

• Bangunan harus tersambung pada fondasi (bangunan tak boleh bergeser dari fondasi).

Untuk semua Fondasi:

• Fondasi harus dirancang agar lebih kuat dari unsur-unsur bangunan yang ditopangnya. Kerusakan fondasi harus dihindari.

• Jika mungkin, gunakanlah satu type fondasi pada tiap gedung: contohnya tumpukan atau pijakan rendah.

• Fondasi harus diikat ke kedua arah.

• Tiang tanah harus ditanam sedalam tiang kolom.

• Pertimbangkanlah perpindahan tanah.

• Pastikan semua penyangga tekanan sama. Ensure

• Pertimbangkanlah konsolidasi atau pencarian tanah di bawah fondasi.

Saran No. 9: Tembok semen yang diperkuat kerangka

Tembok semen yang diperkuat kerangka

Tembok semen yang diperkuat kerangka pada bangunan yang dirancang dengan baik adalah system terbaik untuk menahan beban seismis pada bangunan ketinggian rendah hingga sedang.

• Tembok jenis itu tidak sesensitif kerangka moment resisting.

• Lebih mudah dikendalikan kualitasnya disbanding tembok bata atau batako.

• Tembok harus disebarkan secara simetris dan merat ke kedua arah (lihat Saran No. 4)

• Tembok harus tersambung terus menerus hingga ke atas gedung (untuk mempermudah jalur pemindahan beban).

• Ukuran pijakan harus dibatasi untuk menghindari pergeseran.

• Tembok harus cukup tebal untuk menahan beban angin.

• Ukuran panel tembok harus dibatasi karena bisa terjadi pengerutan (6 meter adalah panjang maksimal).

• Lubang besar pada tembok-tembok utama sebaiknya dihindari; jika diperlukan maka harus dirancang dengan kerangka penahan momentum. Hindarilah lubang-lubang besar yang dekat dengan sudut gedung.

Perincian – untuk gedung satu atau dua lantai.

• Ketebalan minimal 100mm; tembok lebih tebal lebih baik.

• Besi penyangga harus menghadap dua arah orthogonal dan mencakupi panjang dan tinggi tembok.

• Baja vertical; ukuran minimal 10mm, spasi maksimal 250mm (contoh:. D10@250 untuk tembok dengan ketebalan 100mm thick wall, minimum 0.4% dari daerah beton.)

• Penyanggah tambahan untuk tembok dibutuhkan untuk ujung tembok.

• Baja horizontal; ukuran minimal batang 6mm, spasi maksimal 300mm (, minimum 0.4% dari daerah beton)

• Sendi konstruksi yang kasar.

• Pastikan pematang baja terpasang di tiap sendi.

• Pastikan luas lingkar bangunan cukup dan mengikuti peraturan.

• Pastikan diafragma lantai tersambung ke tembok kokoh.

• Boleh dicatat bahwa tembok kayu lapis dapat digunakan untuk bangunan satu atau dua lantai.

Tembok Beton Berkerangka yang Tipikal

- Baja longitudinal untuk mengendalikan pengerutan dan tahan bengkok.

- Penguat tambahan di ujung tembok untuk menahan terjadinya pembengkokan.

- Lapisan lantai RC

- Baja horizontal untuk menahan serangan gempa bersama dengan tembok kokoh

- Sendi konstruksi yang kasar +- 5mm agar permukaan tidak bergeser ketika diserang beban horizontal

- Pijakan yang diukur dengan tepat untuk mencegah robohnya tembok akibat beban lateral

Tingkat Ketinggian Tembok

- Sendi konstruksi yang dikasarkan dan batang besi untuk menembusa lapisan tembok agar dapat memindahkan beban dari lantai diafragma ke tembok

- Lapisan lantai RC juga berperan sebagai lantai diafragma - Baja longitudinal mengitari lingkar gedung sesuai dengan

peraturan RC - Permukaan lantai

- Batang longitudinal yang ditanam ke dalam pijakan tembok - Sendi konstruksi horizontal yang dikasarkan

- Lebar pijakan untuk menghindari tekanan terhadap tanah ketika tembok mengalami serangan tekanan gempa.

-

Saran No. 10: Kerangka Penahan momentum

Kerangka penahan momentum yang diperkuat kerangka peton penahan momentum

Agar kerangka tersebut dapat menahan beban gempa, peraturan berikut harus diikuti:

• Kerangka penahan momentum terdiri dari palang dan tiang.

• Sistem tiang – lapisan rata jarang berfungsi pada saat gempa.

• Tiang harus lebih kuat dari palang (pada bangunan yang lebih tinggi dari dua lantai)

• Tiang tak boleh terlalu kurus (kepadatan yang cukup diharuskan)

• Pada umumnya tiang pada kerangka penahan momentum harus ditanam lebih dalam daripada tiang yang dibuat hanya untuk menahan beban gravitasi.

• Tembok yang tak diperkuat harus dipisah dari kerangka.

• Persendian palang-tiang harus termasuk ikatan di pusat-pusat persendian (untuk mencegah keruntuhan diagonal)

• Daya tahan minimal beton harus 20MPa, lebih baik jika 25MPa

• Jika menggunakan baja kekuatan tinggi, pastikan baja itu ductile dan ikutilah peraturan pemasangan (jangan di las, dijalin, atau dibengkokan lebih dari sekali, jangan melewati batas pembengkokan maksimal).

• Awasi pekerjaan untuk memastikan bahwa palang penahan tidak dilupakan, dan rincian pemasangan diikuti.

• Catatan: sedikit kerusakan masih dapat terjadi pada kerangka ductile yang dirancang dengan baik jika diserang gempa sedang hingga berat, tapi kerusakan parah aka terjadi jika kerangka tidak dipasang dengan baik!!

Praktek pemasangan yang baik:

• Palang sebaiknya tidak diletakkan diatas daerah yang berengsel.

• Palang selalu harus dipasang menembus tiang.

• Ujung palang dibengkokan agar membentuk kaki vertical.

• Setiap tiang dan palang harus diikat.

• Kurangi jarak antara ikatan yang terletak di permukaan tiang.

• Batang utama tiang harus minimal D12

• Pemotongan batangan tiang harus dilakukan pada setengah panjang tiang

• Ujung batang harus dibengkokkan di dalam tiang.

• Kurangi jarak antara ikatan yang terletak di atas dan di bawah palang.

• Ikatan tiang harus tersambung menembus persendian dengan jarak antar ikatan yang dekat.

Persendian Palang-Tiang pada Kerangka Penahan Momentum yang Diperkuat Beton.

Persendian Palang-Tiang sering disalahartikan. Persendian lemah adalah alasan sering terjadinya keruntuhan bangunan pada saat gempa.

Perancang bias any ditekan untuk mengecilkan ukuran tiang. Sendi jadi terlalu dipenuhi dengan baja penahan. Lalu pembangun mengurangi jumlah baja yang digunakan. Sendi harus lebih kuat dari palang dan tiang. Rancang baja sendi sebelum menentukan ukuran tiang.

Kerangka Baja Penahan Momentum

Hal yang sama berlaku pada Kerangka Baja Penahan Momentum, artinya sambungan harus lebih kuat daripada segala unsur struktur.

Saran No. 11: Kerangka Penahan Ketegangan

Kerangka Penahan Ketegangan

• Penahan khusus tegangan sering digunakan pada bangunan rendah (maksimal dua lantai)

• Penahan khusus tegangan menggunakan baja secara efisien, menggunakan kekuatan daya rentangnya.

• Jika diserang beban lateral, maka hanya penahan tegangan yang membawa beban; penahan tekanan tidak membawa beban.

• Seperti yang dibicarakan diatas; jika siklus dibalik maka elemen diagonal-lah yang akan membawa beban.

Perancang harus:

• Pastikan jalur beban tak terputusEnsure load paths are continuous

• Pastikan kegagalan adalah kegagalan tekanan pada palang penahan.

• Pastikan semua sambungan lebih kuat dari daya tahan tiap unsur (biasanya1.25x)

• Pastikan unsur penahan tidak mempengaruhi jalur beban; misalnya jika palang penahan terbuat dari kawat, kabel, atau lempengan tipis, bahan-bahan tersebut dapat bengkok dan tak dapat menahan beban.

• Lantai/atap Diafragma atau penahan pada lapisan dasar sebaiknya digunakan untuk memindahkan beban kembali ke tembok yang diperkuat baja.

GAMBAR:

TEKANAN EQ UNSUR TEGANG UNSUR BENGKOK

TEKANAN TERHADAP UNSUR-UNSUR DALAM KERANGKA PENAHAN KETEGANGAN.

Gambar pertama:

- Sambungan lebih kuat dari penahan

-

Tiang UB

-

Baut penahan lebih kuat dari factor tegangan daya tahan unsur Gambar kedua:

-

Baut penahan lebih kuat dari factor tegangan daya tahan unsure.

-

Tiang UB

-

Ujung penahan dipertebal dan diperlebar untuk menghindari kegagalan pada lubang baut.

-

Saran No. 12: Kerangka tahan ketegangan dan tekanan

Kerangka tahan ketegangan dan tekanan

Dalam hal ini unsure ketegangan dan tekanan membawa beban pada saat bersamaan.

• Kerangka penahan tegangan/tekanan biasa digunakan pada gedung satu atau dua tingkat.

• Penahan biasanya dibuat dari kayu atau baja, atau unsure yang bisa menahan tekanan dan tegangan.

• Penyebab kegagalan biasa adalah pembengkokan pada penahan tekanan yang memindahkan beban ke unsure penahan tegangan.

• sebaiknya perincian pemasangan sambungan dilakukan untuk memastikan kegagalan terjadi di penahan ketegangan.

Palang V, palang K dan palang eksentrik adalah beberapa variasi dari system ini. Ini tidak dibahas dalam buklet ini.

Gambar 6:

Tekanan Aksial pada unsur-unsur kerangka penahan - Tegangan (tension)

- Tekanan (compression) - Tegangan (tension) - Tekanan (compression)

Saran No. 13: Lantai Diafragma

Lantai dan atap diafragma mengumpulkan kekuatan horizontal dan memindahkannya ke elemen vertikal – tembok atau kerangka kokoh.

• Diafragma adalah palang horizontal yang panjangnya mencakupi dua tembok atau kerangka dari ujung ke ujung.

• Diafragma didefinisikan sebagai unsur yang memiliki rasio besar daerah ketebalan yang mendisribusikan beban..

• Hal-hal berikut dapat berfungsi sebagai diafragma:

• Lapisan beton yang diperkuat

• Lantai kayu

• Palang-silang di lantai yang terbuat dari baja atau kayu.

Perancang harus memastikan:

• Diafragma bertindak sebagai satu elemen.

• Beban dari diafragma harus dipindahkan ke tembok atau kerangka dasar.

• Sambungan harus dipasang secara teliti agar sekuat atau lebih kuat dari unsur-unsur lain.

• Lubang, terutama lubang besar dapat mempengaruhi distribusi beban dan harus dirancang secara rinci.

Gambar 3:

Gambar atap berkerangka tahan ketegangan dan tekanan yang berfungsi sebagai diafragma

- palang atap

Gambar 1

Lapisan lantai menahan beban arah ke dalam dan ke luar bidang biasanya lebih kuat ke arah luar bidang

- arah ke luar bidang dari lapisan dasar - arah ke dalam bidang dari lapisan dasar

Gambar 11

Diafragma atap palang-silang memindahkan beban kelembaman horizontal dari arah Y ke palang penahan di tiap ujung bangunan

- Arah dari beban kelembaman

- Kerangka palang-silang di setiap ujung.

- Kerangka tingkat menengah hanya bisa menahan beban gravitasi dan angin

Gambar 12

Penahanan diafragma yang dibutuhkan untuk memindahkan beban kelembaman pada kerangka palang-silang ke arah X

Saran No. 14: Perancangan unsur-unsur non-struktural

Unsur-unsur non-struktural tidak boleh mempengaruhi struktur

Perancang harus memastikan bahwa unsur non-struktural tidak dapat mempengaruhi jalur beban dan kekakuan seismis.

• Tembok Batako (dirancang untuk menjadi bagian struktural atau non-struktural) selalu kaku dan menghadap arah ke dalam bidang dan menarik beban lateral. Jika tembok batako tidak dimaksud untuk menjadi bagian dari struktur penahan beban, maka tembok tersebut harus dipisah dari struktur utama. Lihat Saran No.15 untuk rinciannya.

• Tangga, terutama jika terbuat dari beton dan baja selalu kaku dan dapat mempengaruhi jalur beban. Harus dipisah pada salah satu ujungnya.

• Elemen eksternal arsitektur seperti jendela mewah, dan unsur-unsur dekoratif lainnya harus disambung ke struktur utama (bayangkan bahwa gedung berada di atas bak truk seperti digambarkan di Saran No.1). Ketika terjadinya gempa sedang sering terjadinya kerusakan elemen-elemen tersebut; kadang-kadang orang diluar gedung dapat terluka atau terbunuh ketiban elemen-elemen yang jatuh. Penahanan Elemen Arsitektur dan Mekanis

• Plafon gantung berat dan dapat mengakibatkan kerusakan dan juga kematian, plafon gantung harus diikat ke elemen-elemen struktural utama.

• Peralatan mesin berat, tanki air, pemanas air dll sebaiknya diikat atau dibaut ke lantai.

• Meubel berat dan isi gedung lainnya sebaiknya diikat dengan aman.

Gambar:

- satu set tangga dalam gedung

- tangga berfungsi sebagai penyangga tekanan - sendi bergerak mempermudah gerakan tangga

- sendi bergerak akan memisahkan tangga dari struktur utama. Sendi bergerak dapat dibentuk hanya dengan memisahkan hubungan bagian bawah tangga dengan lantai.

- Tangga beton

Saran No. 15: Memahami tembok batako

Tembok Batako

Tembok batako yang dibangun dengan baik akan bersifat kokoh dan kuat, serta dapat menahan beban vertikal dan horizontal (dalam bidang). Karena massanya yang berat, tembok batako bisa rapuh jika tidak dipasang dengan baik.

Sang perancang harus bisa membedakan antara tembok batako struktural (penahan beban) dan tembok batako non-struktural dan memasang tiap rincian menurut petunjuk. Tembok batako dapat mempengaruhi kekakuan dan penyaluran beban lateral walupun disengaja oleh si perancang atau tidak.

Tembok Batako Struktural

Tembok batako yang menjadi bagian struktur utama harus cukup kuat untuk menahan beban horizontal dan vertikal. Tembok batako struktural dapat dibuat dari batako

berkerangka (batako kosong dengan baja penahan vertikal dan horizontal) atau batu bata (bata tanah liat dengan tiang praktis RC).

Fitur-fitur yang diinginkan termasuk:

• Kenormalan horizontal dan vertikal.

• Palang yang diperkuat di bagian atap dan lantai.

• Diafragma struktural pada bagian atap dan lantai dengan sambungan untuk menyalurkan beban ke tembok.

• Tembok struktural tak boleh tipis. Tembok tidak boleh lebih dari 4m vertikal dan 9m horizontal.

• Jika dimensi tembok lebih lebar dari 7 meter, gerakan dan penyusutan thermal harus diperhitungkan.

• panjang tembok bisa dibatasi dengan penggunaan wall returns, pilaster atau tiang praktis.

• Tembok dengan lubang yang lebih besar dari 40% harus dirancang secara khusus.

• Hindari lubang seperti tembok dan jendela dekat sudut dan persimpangan.

• Sudut dan persimpangan harus diikat/ditahan.

• Tembok harus bisa menahan beban angina (lihat rincian di bawah)

Tembok Batako Non-Struktural dalam Bangunan Berkerangka

Jika tembok batako tidak termasuk bagian dari system penahan beban, maka tembok harus dipasang dengan baik dan dipastikan tidak menjadi bagian permanent dari struktur. Tmebok biasa (jika tak dipisah) dapat mempengaruh reaksi seismis dan terlalu

membebani elemen-elemen struktural.

• Pemisahan elemen non struktural adahal hal yang sangat penting dan harus diingat

• Harus ada jarak vertikal dan horizontal yang jelas antara tembok biasa dan kerangka struktural. Jarak harus tiga kali lebih panjang dari perhitungan defleksi elastis kerangka.

• Perancang juga harus mempertimbangkan daya tahan terhadap beban angin, daya tahan terhadap api, cuaca, dan hal-hal lain.

• Panel harus dipasang pada kerangka dengan batang berdiameter kecil yang dipasang berdekatan.

• Lihat perincian di halaman 54.

• Pemisahan tak terlalu penting jika struktur penahan beban lateral utama terbuat dari tembok kokoh dan kaku.

Tembok batako setengah tinggi (dengan lapisan/glazing) sering menjadi masalah. Jika tembok tak dipisah dari kerangka, tiang akan berkurang kelenturannya. Kelenturannya akan terbatas pada bagian kecil dari tiang yang dekat dengan glazing, dan ini akan menambah beban dia bagian atas tiang dan akan mengakibatkan keruntuhan. Ini dikenal sebagai efek tiang rendah..

Untuk menghidari kelemahan diatas, pastikanlah tembok biasa dipisah sepenuhnya dari kerangka struktural.

Rumah Batako dan Bangunan Batako Biasa (Non-Engineered)

Ini biasanya dibangun dengan batako tiang praktis. Tembok batakonya akan menahan beban gravitasi dan beban lateral. Pastikan panel tersambung pada tiang dengan sambungan horizontal untuk mencegah keruntuhan akibat beban angin.

Rincia untuk banguna jenis ini dapat dilihat di bagian A1 hinggan A7, B1 dan B4 (liat Saran No. 24).

Bangunan yang harus dirancang secara spesifik.

Dalam merancang bangunan besar, kadang perancang akan memisahkan system

pertahanan beban gravitasi dengan system pertahanan beban seismis. Contohnya, gedung perkantroan dengan banyak lantai sering menggunakan kerangka beton untuk menahan beban gravitasi dan tembok kokoh beton untuk menahan beban lateral. Hal tersebut memerlukan perancangan khusus dan tidak dicakup dalam buklet ini.

Gambar :

EK TIANG PENDEK (RANCANGAN BURUK) EF

mbengkokan atako setengah tinggi ambar (arah jarum jam):

yangga di ujung tiang untuk menyalurkan beban ke tembok,

- rangka

g dipasang ke sisi tembok untuk menahan beban - yang terkait pada tiang struktural di ujung manapun - Arah beban gempa

- Beton berkerangka - Keretakan akibat pe - Glazing - Tembok b G - Pen

tapi tetap meperbolehkan kerangka bergerak ke arah tembok dan sebaliknya.

Beton berke - Jarak 50mm - Baut baja yan

angin. Saluran

- Lempengan baja yang dilas ke saluran. Lempengan dirancang untuk menyalurkan beban angina.

- Tembok bebas bergeser pada saluran. Tiang beton struktural di atas tembok bisa diganti dengan tiang ikatan.

- Rincian penyangga lateral tembok biasa yang dipisah-pisah - Tembok setengah tinggi yang dipisah dari kerangka

- Penyangga di kerangka seperti yang sudah diperhitungkan - Elemen kerangka vertikal yang diperkuat seperti yang sudah

diperhitungkan - Min. 150mm

- Tiang praktis dengan jarak yang sudah diperhitungkan - Min. 150mm

Saran No. 16: Hindari adanya lantai/tingkat yang lemah

Definisi tingkat yang lemah dalam gedung bertingkat adalah lantai yang memiliki tingkat kekakuan lateral yang lebih rendah dari lantai diatasnya. Insinyur biasanya

mendefinisikan lantai yang lemah sebagai lantai yang hanya memiliki tingkat kekakuan 70% disbanding lantai diatasnya.

Tingkat lemah biasanya terjadi pada gednung yang menyediakan ruang terbuka untuk pertokoan, parkir, atau foyer.

Gempa akan menyebabkan pergeseran di lantai dasar yang dapat mengakibatkan runtuhnya tiang lantai dasar.

Cara menghindari tingkat yang lemah:

• Lantai dasar harus lebih kokoh dari lantai-lantai diatasnya.

• Ingat bahwa serangan gempa terkuat akan terasa pada tingkat lantai dasar.

• Rancnaglah tingkat yang lemah agar bisa menahan beban horizontal 3 hingga 6 kali lebih banyak daripada lantai-lantai atas.

• Pastikan tembok batako non-struktural terpisah dari struktur utama.

• Jika memungkinkan, gunakan tembok kokoh untuk menggantikan peran kerangka sebagai penahan beban horizontal.

• Jika pilihan-pilihan diatas tidak memungkinkan, maka tiang lantai dasar dapat diperkuat (ini adalah solusi kompromi).

Gambar 5

Lantai atas bergerak sebagi satu blok utuh sementara lantai dasar lebih fleksibel.

- Lantai atas yang kokoh dan kaku: sedikit pergeseran diantara tingkat-tingkat yang bersambungan.

- Lantai dasar yang lemah: pergeseran besar antara fondasi dan lantai dasar.

Gambar 9

Hindari lantai dasar yang terbuka, lanjutkan tembok hingga lantai dasar. - aliran tekanan melalui tembok

Gambar 11

Jarak pemisah untuk menghindari dipengaruhinya kerangka penahan momentum oleh beton pengisi.

- Jarak pemisah (lebar 20-40mm) - Lantai dasar terbuka

Saran No. 17: Meningkatkan kualitas bangunan komersil

dengan bagian depan yang terbuka

Bangun komersil dengan bagian depan terbuka

Penyewa di bangunan komersil biasanya membutuhkan bagian depan bangunan agar terbuka; biasanya untuk garasi dengan pintu besi atau pintu took yang terbuat dari kaca. Tersebut akan membuat bangunan jadi asimetris; kedua tembok samping kaku, tembok belakang juga kaku, sedangkan ‘tembok’ depan sangat fleksibel.

Beban lateral (gempa) dapat menyebabkan puntiran yang bisa menyebabkan pergeseran horizontal skala besar pada bagian depan gedung yang bisa mengakibatkan keruntuhan. Di seluruh dunia, telah banyak sekali bangunan sejenis yang telah hancur akibat gempa. Memperbaiki Kualitas Bangunan Komersil Depan Terbuka

Ada beberapa cara untuk memperbaiki bangunan:

• Gunakan kerangka penahan momentum pada tembok depan bangunan. Ini hanya solusi kecil, tembok belakang akan tetap lebih kokoh daripada tembok depan. Ini berarti puntiran hang akan dikurangi dan tidak dieliminasi.

• Pastikan lapisan dasar lantai pertama berfungsi sebagai diafragma yang memperkuat gedung.

• Solusi lain adalah dengan membangun tembok depan dan belakang dari bahan penahan momentum yang sama.

Gambar

angunan komersil depan terbuka biasa B

- tembok belakang dari batako kokoh ri batako kokoh

agian depan incian yang lebih baik

- -o- pusat rigiditas - tembok samping da

- kerangka fleksibel di depan - -o- beban EQ di pusat massa - Rotasi puntiran yang terjadi - Pergerakan berlebihan dari b R

omentum yang kokoh di depan Rincian terbaik

- -o- pusat rigiditas - Puntiran berkurang - Kerangka penahan m

Saran No. 18:

e

nal

Rumah, balai, serta bangunan tradisional Aceh lainnya

Rumah, balai, bangunan umum serta bangunan komersil satu lantai seringkali dibuat dari batako serta menggunan tiang praktis RC di sudut dan panel tengah.

Jenis-jenis bangunan diatas akan bertahan dengan baik pada saat gempa jika dirancang dan dikonstruksi dengan baik. Bangunan yang tidak dirancang dan dikonstruksi dengan baik telah runtuh pada saat diterpa gempa akhir-akhir ini.

Jenis-jenis bangunan diatas pun ada yang dua lantai, namun rincian spesifik perancangannya tak dicakup dalam buklet ini.

Untuk memastikan daya tahan bangunan yang maksimal, perancang harus memastikan:

• Jika pijakan batu akan digunakan, harus dibuat dengan standard tinggi oleh

tukang yang berpengalaman. (kami melihat banyak variasi kualitas fondasi batu di Aceh)

• Jika tidak ada tukang yang berpengalaman, pijakan sebaiknya dibangun dari beton berkerangka.

• Tembok harus terikat pada fondasi

• Tiang praktis harus dipasang dengan spasi yang disarankan.

• Palang penyambung horizontal harus disediakan untuk menyambung panel tembok ke tiang.

• Jika memungkinkan, atap sebaiknya dibuat dari bahan ringan.

• Prinsip dasar perancangan (Saran no.1 hingga 8) sebaiknya diikuti dengan baik.

• Semua bahan dan pemasangannya harus memenuhi standard. Lihat Saran No. 20 hingga 23. Beton harus digunakan menurut Saran No.23.

• Rincian penggunaan beton berkerangka dari Saran No.19 sebaiknya diikuti (tapi tidak hingga dimensi minimum).

Masalah lain:

• Jika ada cerobong asap, cerobong tersebut harus terikat ke tembok dan atap. Cerobong yang runtuh dapat mengakibatkan kerusakan besar.

• Kami menyarankan digunakannya bahan atap yang ringan. Tapi jika genteng beton atau tanah liat harus digunakan, maka tiap genteng harus diikat ke kerangka atap dengan kawat anti-karat.

• Barang berat seperti tanki dan tabung air panas harus dipasang dengan kuat. Contoh pemasangan yang baik dapat ditemukan di beberapa buku lain termasuk referensi A1 hingga A7, B1, B4 and B10 (lihat Saran No. 24).

Saran No. 19: Perancangan Bangunan Semen

Berkerangka

si.

in each direction. Jika palang dan tiang lebih kecil, akan lebih sulit untuk menuangkan semen. (Untuk bangunan

mm.) bangun menambah terlalu banyak air ke semen.

Kedalaman tiang pada kerangka penahan momentum harus minimal sedalam

•

• ang dan palang harus sama untuk mempermudah pemasangan yang kuat.

ang kat pantai, penutup harus minimal setebal 50mm. Periksalah

• dapat mengakibatkan

a tahan. g Minimal

•

• ard persentase minimum dan penspasian

•

Gempa-gempa yang terjadi belakangan ini mengajarkan kita bahwa daya tahan bangunan beton sangat tergantung pada kualitas rancangan dan kualitas konstruk

Elemen-elemen yang terbuat dari Beton Berkerangka

• Palang dan tiang harus berdimensi minimal 200mm

lebih dari tiga tingkat (10m) tiang harus lebih besar dari 200mm x 200

• Penyusutan beton dapat terjadi jika pem

• Kedalaman palang pada kerangka penahan momentum harus minimal ½.

•

palang.

Bagian tengah palang dan tiang sebaiknya bertemu. Lebar ti

• Palanag tanah harus sedalam tiang.

Tutup Beton

• Penutup semua baja penguat harus minimal setebal 25mm. Pada lingkugan y kasar, misalnya de

peraturan daerah mengenai hal tersebut.

• Tutup beton akan melindungi baja penguat dari efek negative air laut, polusi, dll. Pastikan semen kualitas tinggi yang digunakan.

Tutup yang kurang memadai (atau semen kualitas rendah)

korosi/pembusukan baja penguat yang terus dapat mengakibatkan keretakan pada beton penutup dan mengurangi day

Ukuran Batan

Untuk semua bangunan (Kecuali rumah tradisional):

• Batang utama pada palang dan tiang harus minimal 12mm. Ikatan harus minimal 6mm. Round bar is preferable for ties. Baja penguat harus sesuai stand

maksimum.

Letakkan baja penguat pada daereh yang memiliki potensi terjadinya retakan seismis.; misalnya di sudut lubang.

Pemasangan ikatan dan penahan pada tiang dan palang beton.

Ikatan dapat memperkuat tiang dan palang beton. Ikatan berfungsi untuk menahan emen pada saat terjadi pembengkokan. Ikatan berfungsi menahan inti beton dan

akan, maka an mengakibatkan keruntuhan a bangunan. Mekanisme iatas Saran g) el

menghindari patahnya baja utama ketika mengalami tekanan.

eton penutup dapat retak pada saat gempa. Jika pembengkokan 90° digun B

tiang akan hanya meluruskan diri, mengurangi daya tahan d iang, patahnya baja utama, rusaknya inti beton dan jatuhny t

d telah terlihat pada beberapa gempa dan dikonfirmasi oleh tes-tes di laboratorium untuk ikatan dan penahan.

• Ikatan harus dibengkokkan 135º or 180°. Bengkokan 90° tak boleh digunakan

• Bagian yang dibengkokkan harus minimal 10d (sepuluh kali diameter batan

• Pastikan jangkar ikatan (terutama pada ikatan tiang) dipasang dengan baik. Ini adalah cara paling murah dan mudah untuk meperkuat bangunan beton berkerangka di daerah rawan gempa.

• yang harus dipastikan adalah bahwa ikatan diukur dengan tepat dan jarak antara daerah dekat persendian.

ikatan tidak terlalu jauh, terutama di

Ikatan tiang dan palang harus berjarak dekat dengan persendian.

•

ambar G

Pemasangan buruk

Ikatan terbuka ketika terjadi keretakan - Beton Patah

Laps, Pemotongan dan Penjangkaran

ai atau melebihi standar peraturan.

n

Unkuran pengkaran juga harus minimal 40 kali diameter.

ersendian tiang-palang pada kerangka penahan momentum yang diperkuat beton.

Perancang biasanya dipaksa untuk mengurangi jumlah elemen; persendian jadi terlalu mai;

untuk m

aran: Rancanglah sendi baja sebelum menentukan ukuran tiang.

• Penjangkaran dan laps harus memperkuat batang.

• Laps dan pemotongan pada tiang dan palang harus sesu

• Jika panjang Lap terlalu pendek, daya tahan terhadap tekanan dan pembengkoka berkurang.

• Ukuran standard untuk lap dan daerah pemotongan adalah 40 kali diameter batang.

•

P

Persendian tiang-palang harus lebih kuat daripada tiang dan palang. Persendian jelek dapat mengakibatkan runtuhnya bangunan.

ra pembangun mengurangi jumlah baja. Pastikan dimensi keseluruhan cukup besar engakomodasi baja penyangga sertan ikatan-ikatannya.

Pemasangan Baik

- 10d

- Ikatan dibengkokkan 135º or 180°. - Penjangkaran di inti beton

Saran No. 20: Bahan bangunan harus berkualitas tinggi

Bahan Bangunan

Kualitas bahan dan tukang bangunan sangat mempengaruhi kualitas daya tahan bangunan.

Beton berkerangka

Beton berkerangka adalah bahan yang bagus jika digunakan dengan tepat. Kualitas beton harus dikendalikan.

Beton harus diuji kualitasnya. Beton

• Kekuatan beton – minimal 17.5MPa, 25MPa lebih baik

• Beton harus dibuat dari semen kualitas tinggi, batu kapur dan pasir yang telah dicuci, dan air bersih.

• Beton tidak boleh terlalu basah.

• Beton harus dituang, diaduk, dan diselesaikan menurut metode standard.

• beton harus dibiarkan hingga mencapai target daya tahannya. Secara umum, beton harus dibiarkan lembab selama minimal seminggu.

• beton harus diaduk dan dituang ulang, jangan hanya dioleskan.

Kerangka baja

• Kerangka baja harus bernilai minimal 250 (250MPa)

• Kerangka baja harus ductile; jika bajanya sangat kuat (lebih dari 300MPa) pastikan baja itu ductile dan mengikuti peraturan (jangan di las, dijalin, dibengkokkan ulang)

Baja lunak biasanya ductile dan syarat perincian tidak terlalu rumit.

Semua baja longitudinal harus merupakan batang deformasi; batang bundar .

d kan untuk ikatan dan penyangga. Baja Struktural

aja structural yang digunakan di system penahan beban lateral utama harus memenuhi standard nasional. Semua baja yang digunakan harus mengikuti spesifikasi yang sama. Jika nilai baja lebih dari 300MPa, pastikan lasnya cocok dengan nilai baja.

• •

kurang kuat

• Batang bundar isaran

Kayu

• Kayu (spesies, kekuatan, daya tahan) dan penggunaanya harus cocok dengan nya. Beberapa jenis paku dan baut logam tak cocok dengan beberapa jenis kayu, pastikan paku tepat yang digunakan.

Saran No. 21: Pemeriksaan dan pengawasan

Agar d enurut standard yang tinggi.

engawas yang baik dapat memastikan bangunan dikonstruksi dengan kualitas yang iinginkan.

Umum

Pengawas harus:

• Pastikan agar lokasi cocok untuk bangunan.

• Pastikan bangunan dikonstruksi di tempat yang sama.

• Pastikan bahwa bahan bangunan dipilih dengan benar, dalam kondisi baik, disimpan dengan baik (tidak diatas tanah, jauh dari matahari dan hujan).

• Pastikan semua pelayanan bangunan yang diperlukan (pembuangan air, dll.) masuk akal dan dapat disambung ke jaringan pipa lain.

Pengawas bangunan harus memastikan bahwa mandor dan tukang memenuhi kualifikasi pekerjaan masing-masing.

Keharusan menggunakan tenaga kerja local tidak boleh dijadikan alasan munculnya kualitas rendah!

Pengawas yang baik akan memeriksa gambar dan spesifikasi sebelum memulai pembangunan. Yang harus diperhatikan adalah:

• Gambar harus menyediakan informasi yang cukup untuk proses pembangunan; termasuk dimensi, spesifikasi bahan bangunan, dll.

• Bagunan yang diperhatikan masuk akal dan cock dengan fungsi yang ditujukan.

• Bangunan dapat dibangun sesuai dengan gambar.

Jika ada yang tidak cocok, maka pengawas harus menghubungi perancang dan menyelesaikan semua masalah sebelum proses pembangunan dimulai.

Pemeriksaan Spesifik

Fondasi. Periksa:

• Fondasi telah digali menurut kedalaman yang tertera pada gambar.

• Bahwa lapisan dasar sekuat perkiraan si perancang (biasanya tingkat ketahanan

konstruksi.

apat menahan gempa, bangunan harus dibangun m P